大力发展沃土工程提升土壤有机质含量

□西北农林科技大学资源与环境学院王旭东



专家讲堂

大力发展沃土工程提升土壤有机质含量

□西北农林科技大学资源与环境学院王旭东

土壤矿质化过程复杂多变

土壤肥力是土壤生产力（产量）的基础，但不是唯一。生产力高土壤肥力一定高，但土壤肥力高，土壤生产力不一定就高。土壤在农业与环境相辅相成，协同发展，是农业生产的基本生产资料；起到联系大气圈、生物圈、水圈、岩石圈的纽带，平衡调节功能，维持生物多样性和生态平衡。土壤耕地质量的高低很大程度地影响着农业生产的投入产出比，而在土壤中起决定性作用的核心因子为土壤有机质含量。

事实上，土壤有机质含量与气候、植被、地形、土壤类型、农耕措施密切相关。目前，我国土壤有机质含量普遍偏低。总体而言，北方土壤有机质含量高于南方土壤。一般把耕层含有机质20%以上的土壤，称为有机质土壤，在20%以下的土壤，称为矿质土壤。由非腐殖物质和腐殖物质组成，通常占土壤有机质的90%以上。然而，当复杂的有机质在微生物的作用下，通过矿质化过程，会转化为简单的无机物，在低温、嫌气条件下，有机酸变为CO2和H2O的过程受到阻碍，产生有机酸的累积,从而造成植物根系萎缩、腐烂。如：甲酸3.2×10-3M、乙酸4.6×10-3M、正丁酸7×10-4M，就会对植物根系产生较严重的危害，所以适当地排水晒田、施草木灰（中和酸、补充K素）可以有效减轻植物根部腐烂现象。

含氮化合物的矿质化过程伴随着一系列的物理化学反应。N素生物固定与有效化过程与有机物C/N比密切相关。当C/N＞25时，产生N素生物固定；C/N＜25时，产生N素有效化。豆科绿肥（三叶草等）C/N小，施入土壤后能提供N素（N素有效化）。禾本科作物秸秆C/N大，直接还田易造成与作物争夺N素，造成N素的生物固定。所以，秸秆还田应配施化学氮肥：一般亩施秸秆300 kg－400kg，需要配施化学纯N 3 kg－4kg。

土壤有机质含量影响作物营养吸收

土壤有机质是土壤固相部分的重要组成成分，尽管土壤有机质的含量只占土壤总量的很小一部分，但它对土壤形成、土壤肥力、环境保护及农林业可持续发展等方面都有着极其重要作用的意义。影响土壤有机质分解和转化的因素间相互影响。据资料显示，在25℃－35℃条件下，活动最为旺盛，利于矿质化分解，提供作物所需养分。

土壤有机质在土壤肥力上的作用分为几种情况，在养分较完全的情况下，植物生长所需养分N：80%-97%，平均95%；P：20%-76%；S：38%-94%为有机态，由有机质提供。促进养分有效化。矿质化过程中产生的有机酸，腐殖化过程中产生的腐植酸，一方面促进土壤矿质养分溶解释放养分；另一方面可以络合金属离子，减少金属离子对P的固定，提高P的有效性。提高土壤保肥性，土壤腐殖质是一种有机胶体，有巨大的表面积和表面能，吸附能力大于矿质胶体，从而大大提高土壤保肥性。提高土壤缓冲性，腐殖质含有多种功能团，遇OH－时，电离出H＋与之作用生成水对碱緩冲；遇H＋时则由于带负电荷而吸附H＋对酸缓冲；同时，由于腐殖质胶体带负电荷，可吸附土壤溶液中盐基离子，对肥料起缓冲作用。促进团粒结构的形成，改善土壤物理性质。因此，有机质能改变砂粒的分散无结构状态，又能改善粘粒的粘重大块结构，促进土壤良好结构的形成，从而改善土壤的通透性等物理性质。

腐殖质在农业生产中的作用诸多，由于我国土壤有机质含量普遍偏低，未来应大量施用有机肥或有机-无机复合肥，大力推广秸秆还田技术，促进更多项推广沃土工程落地。